JPH11123791A - 多層被覆基板およびその製造方法 - Google Patents
多層被覆基板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面の凹凸形状が緻密であり、かつ耐熱性と
一体性とが高い多層被覆基板およびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 基板上に積層される各層を、個別にゲル
状にまで予め仮成形し、このゲルを基板上に積層し本成
形する。いわゆるゾルゲル法により多層被覆基板を製造
する。各層を仮成形させる型は、多層被覆基板の使用目
的により様々な表面形状を持つ。各層を一定の形状に仮
成形しておくことにより、本成形での各層のクラックの
発生を効果的に防止することができる。本成形において
は、基板とその上に積層される複数の層とを型で押圧し
ながら加熱する。したがって、押圧する型の表面形状が
転写された多層被覆基板が得られる。
一体性とが高い多層被覆基板およびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 基板上に積層される各層を、個別にゲル
状にまで予め仮成形し、このゲルを基板上に積層し本成
形する。いわゆるゾルゲル法により多層被覆基板を製造
する。各層を仮成形させる型は、多層被覆基板の使用目
的により様々な表面形状を持つ。各層を一定の形状に仮
成形しておくことにより、本成形での各層のクラックの
発生を効果的に防止することができる。本成形において
は、基板とその上に積層される複数の層とを型で押圧し
ながら加熱する。したがって、押圧する型の表面形状が
転写された多層被覆基板が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、磁気もしくは光
を利用する情報記録媒体または光通信などの光学部品と
して利用される多層被覆基板およびその製造方法に関す
るものである。さらに詳しくは、ＣＤ−ＲＯＭなどの情
報記録媒体、または平板マイクロレンズもしくはグレー
ティング素子などの光学部品として利用される多層被覆
基板およびその製造方法に関するものである。
を利用する情報記録媒体または光通信などの光学部品と
して利用される多層被覆基板およびその製造方法に関す
るものである。さらに詳しくは、ＣＤ−ＲＯＭなどの情
報記録媒体、または平板マイクロレンズもしくはグレー
ティング素子などの光学部品として利用される多層被覆
基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体、平板
マイクロレンズあるいはグレーティング素子などの光学
部品は、その表面に微少な凸部を具える必要がある。こ
の表面の微少な凸部は、情報記録媒体においては、ピッ
トまたはトラッキングガイドとして機能し、光学部品に
おいては、光の集束もしくは拡散を行いマイクロレンズ
もしくは回折格子として機能する。
マイクロレンズあるいはグレーティング素子などの光学
部品は、その表面に微少な凸部を具える必要がある。こ
の表面の微少な凸部は、情報記録媒体においては、ピッ
トまたはトラッキングガイドとして機能し、光学部品に
おいては、光の集束もしくは拡散を行いマイクロレンズ
もしくは回折格子として機能する。
【０００３】これら表面の凸部を形成させるために、紫
外線硬化樹脂を基板上に均一に展開し、凹部を具えた型
で押圧しながら樹脂に紫外線を照射する方法（特開昭６
３−４９７０２号公報）が知られている。
外線硬化樹脂を基板上に均一に展開し、凹部を具えた型
で押圧しながら樹脂に紫外線を照射する方法（特開昭６
３−４９７０２号公報）が知られている。
【０００４】また、特開昭６２−１０２４４５号公報、
特開平６−２４２３０３号公報には、ガラス基板上にシ
リコンアルコキシドを含む溶液を塗布し、凹部を具えた
型を押し当てながら加熱して凸部を形成させるいわゆる
ゾルゲル法による製造方法が記載されている。
特開平６−２４２３０３号公報には、ガラス基板上にシ
リコンアルコキシドを含む溶液を塗布し、凹部を具えた
型を押し当てながら加熱して凸部を形成させるいわゆる
ゾルゲル法による製造方法が記載されている。
【０００５】その他に、特開昭６３−１９７３８２号公
報には、基板上に紫外線硬化樹脂を均一に展開し、フォ
トレジストで形成されたパターンをマスクとして、反応
性イオンビームエッチングにより凸部を形成させる方法
が記載されている。
報には、基板上に紫外線硬化樹脂を均一に展開し、フォ
トレジストで形成されたパターンをマスクとして、反応
性イオンビームエッチングにより凸部を形成させる方法
が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術には、以下のような問題点があった。先ず、紫外線
硬化樹脂は、耐熱性が低く、２５０℃以上になると分解
や黄変が発生する。したがって、紫外線硬化樹脂の凸部
を有する基板は、はんだ付けなどの加熱加工ができず、
装置などへの取り付けが難しかった。
技術には、以下のような問題点があった。先ず、紫外線
硬化樹脂は、耐熱性が低く、２５０℃以上になると分解
や黄変が発生する。したがって、紫外線硬化樹脂の凸部
を有する基板は、はんだ付けなどの加熱加工ができず、
装置などへの取り付けが難しかった。
【０００７】これに対し、ゾルゲル法で形成されたシリ
コンアルコキシドの凸部は、耐熱性が高く、はんだ付け
などが可能である。しかし、ゾルゲル法では、厚い膜の
成形ができないという問題があった。実際にゾルゲル法
により、数十μmのシリコンアルコキシドの層を成形す
ると、その表面に微少なひび（以下、クラックと称す
る）が発生する。これは、シリコンアルコキシド溶液が
ゲル化および固化する際に、その層の表面と内部とで縮
重合反応の進行度に差ができるため、表面に大きな応力
が発生するからである。さらには、この応力が原因とな
って、この層と基板とが剥離する場合もあった。
コンアルコキシドの凸部は、耐熱性が高く、はんだ付け
などが可能である。しかし、ゾルゲル法では、厚い膜の
成形ができないという問題があった。実際にゾルゲル法
により、数十μmのシリコンアルコキシドの層を成形す
ると、その表面に微少なひび（以下、クラックと称す
る）が発生する。これは、シリコンアルコキシド溶液が
ゲル化および固化する際に、その層の表面と内部とで縮
重合反応の進行度に差ができるため、表面に大きな応力
が発生するからである。さらには、この応力が原因とな
って、この層と基板とが剥離する場合もあった。
【０００８】また、反応性イオンビームエッチングを用
いて凸部を形成させる場合は、その製造工程が複雑で製
造コストが高くなってしまう点、凸部の均一性を向上さ
せることが難しい点が問題であった。さらには、このよ
うな原因から、表面面積の大きな層を成形することが難
しい点が問題であった。
いて凸部を形成させる場合は、その製造工程が複雑で製
造コストが高くなってしまう点、凸部の均一性を向上さ
せることが難しい点が問題であった。さらには、このよ
うな原因から、表面面積の大きな層を成形することが難
しい点が問題であった。
【０００９】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題に着目してなされたものである。その目的とする
ところは、耐熱性が高く、厚い層であってもその表面に
クラックが発生せずかつ基板と剥離しない、また大きな
面積であっても凸部が均一な層を有する多層被覆基板を
提供することにある。さらには、これらの多層被覆基板
を容易かつ安価に製造する方法を提供することにある。
る問題に着目してなされたものである。その目的とする
ところは、耐熱性が高く、厚い層であってもその表面に
クラックが発生せずかつ基板と剥離しない、また大きな
面積であっても凸部が均一な層を有する多層被覆基板を
提供することにある。さらには、これらの多層被覆基板
を容易かつ安価に製造する方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明の多層被覆基板は、オルガ
ノポリシロキサンを含む複数の層が積層し一体化したも
のであり、その最外層が複数の凸部を具えた基板におい
て、これら凸部の高さのばらつきが、１μm以下である
ものである。
めに、請求項１に記載の発明の多層被覆基板は、オルガ
ノポリシロキサンを含む複数の層が積層し一体化したも
のであり、その最外層が複数の凸部を具えた基板におい
て、これら凸部の高さのばらつきが、１μm以下である
ものである。
【００１１】請求項２に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項１に記載の発明において、最外層の凸部の断面形
状が、円弧、楕円孤および山形からなる群より選ばれた
少なくとも１つであるものである。
請求項１に記載の発明において、最外層の凸部の断面形
状が、円弧、楕円孤および山形からなる群より選ばれた
少なくとも１つであるものである。
【００１２】請求項３に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項１または２に記載の発明において、最外層の凸部
に合わせて、下層も凸部を具えるものである。
請求項１または２に記載の発明において、最外層の凸部
に合わせて、下層も凸部を具えるものである。
【００１３】請求項４に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、最
も厚い層と最も薄い層との厚さに比が、１〜５であるも
のである。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、最
も厚い層と最も薄い層との厚さに比が、１〜５であるも
のである。
【００１４】請求項５に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、各
層の線膨張率が基板から最外層に向かって段階的に変化
するものである。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、各
層の線膨張率が基板から最外層に向かって段階的に変化
するものである。
【００１５】請求項６に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、複
数の層が、２層であるものである。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、複
数の層が、２層であるものである。
【００１６】請求項７に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、基
板が透明体であるものである。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、基
板が透明体であるものである。
【００１７】請求項８に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項７に記載の発明において、基板から最外層に向か
って各層の屈折率が段階的に変化するものである。
請求項７に記載の発明において、基板から最外層に向か
って各層の屈折率が段階的に変化するものである。
【００１８】請求項９に記載の発明の多層被覆基板は、
請求項７または請求項８に記載の発明において、任意の
層の厚さをｔx、その屈折率をｎx、透過する光の波長を
λとする場合、ｔx／ｎx＝λ／４の関係を充たすもので
ある。
請求項７または請求項８に記載の発明において、任意の
層の厚さをｔx、その屈折率をｎx、透過する光の波長を
λとする場合、ｔx／ｎx＝λ／４の関係を充たすもので
ある。
【００１９】請求項１０に記載の発明の多層被覆基板
は、請求項９に記載の発明において、最外層の屈折率が
ｎo、中間層の屈折率がｎb、最下層の屈折率がｎa、基
板の屈折率がｎsである場合、ｎa／ｎb＝√（ｎs／
ｎo）の関係を充たすものである。
は、請求項９に記載の発明において、最外層の屈折率が
ｎo、中間層の屈折率がｎb、最下層の屈折率がｎa、基
板の屈折率がｎsである場合、ｎa／ｎb＝√（ｎs／
ｎo）の関係を充たすものである。
【００２０】請求項１１に記載の発明の多層被覆基板
は、請求項９または請求項１０に記載の発明において、
透過する光の波長が３８０〜２，０００nmであるもので
ある。
は、請求項９または請求項１０に記載の発明において、
透過する光の波長が３８０〜２，０００nmであるもので
ある。
【００２１】請求項１２に記載の発明の多層被覆基板
は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明におい
て、最外層がメチルトリエトキシシランからなり、下層
がメチルトリエトキシシランもしくはテトラエトキシシ
ランからなるものである。
は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明におい
て、最外層がメチルトリエトキシシランからなり、下層
がメチルトリエトキシシランもしくはテトラエトキシシ
ランからなるものである。
【００２２】請求項１３に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法は、オルガノポリシロキサンの溶液を基板上お
よび型内に流し込み、これらを個別にゲル化させ、その
後これらのゲルを基板上に積層し、最外層の型で押圧し
ながら基板と一体化させるものである。
製造方法は、オルガノポリシロキサンの溶液を基板上お
よび型内に流し込み、これらを個別にゲル化させ、その
後これらのゲルを基板上に積層し、最外層の型で押圧し
ながら基板と一体化させるものである。
【００２３】請求項１４に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法は、請求項１３に記載の発明において、任意の
層が請求項２または請求項３に記載の形状に整形される
型を使用するものである。
製造方法は、請求項１３に記載の発明において、任意の
層が請求項２または請求項３に記載の形状に整形される
型を使用するものである。
【００２４】請求項１５に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法は、請求項１３または請求項１４に記載の発明
において、オルガノポリシロキサンの溶液をゲル化させ
る温度が２０〜１２０℃であって、その後の基板とゲル
の積層体とを一体化させる温度が５０〜１５０℃である
ものである。
製造方法は、請求項１３または請求項１４に記載の発明
において、オルガノポリシロキサンの溶液をゲル化させ
る温度が２０〜１２０℃であって、その後の基板とゲル
の積層体とを一体化させる温度が５０〜１５０℃である
ものである。
【００２５】請求項１６に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法は、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の
発明において、粘度が１×１０4〜１×１０6Pのゲルを
積層するものである。
製造方法は、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の
発明において、粘度が１×１０4〜１×１０6Pのゲルを
積層するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て詳細に説明する。この発明は、基板上に複数の層を積
層し、基板と複数の層とを一体化させ、その最外層に複
数の凸部を設けるものである。この複数の凸部は、高さ
のばらつきが小さく、均一性が極めて高い。この凸部の
高い均一性は、高さのみならず外形全般について同様で
ある。すなわち、凸部の幅や奥行きも均一性が高い。さ
らには、この凸部および複数の層に発生する内部応力も
しくは成分濃度に関しても均一性が高い。したがって、
複数の層と一体化した基板すなわち多層被覆基板は、そ
れぞれの用途において、極めて高い性能を発揮する。す
なわち、この多層被覆基板は、均一な性能のマイクロレ
ンズを多数具えた、極めて精度の高い平板マイクロレン
ズアレイとなりうる。あるいは、分解能力が極めて高い
回折格子になりうる。
て詳細に説明する。この発明は、基板上に複数の層を積
層し、基板と複数の層とを一体化させ、その最外層に複
数の凸部を設けるものである。この複数の凸部は、高さ
のばらつきが小さく、均一性が極めて高い。この凸部の
高い均一性は、高さのみならず外形全般について同様で
ある。すなわち、凸部の幅や奥行きも均一性が高い。さ
らには、この凸部および複数の層に発生する内部応力も
しくは成分濃度に関しても均一性が高い。したがって、
複数の層と一体化した基板すなわち多層被覆基板は、そ
れぞれの用途において、極めて高い性能を発揮する。す
なわち、この多層被覆基板は、均一な性能のマイクロレ
ンズを多数具えた、極めて精度の高い平板マイクロレン
ズアレイとなりうる。あるいは、分解能力が極めて高い
回折格子になりうる。
【００２７】複数の層において、最外層とは、基板を基
準として最も上にある表層をいい、また下層とは、最外
層以外の層をいう。さらに、この下層は、基板に接する
最下層とそれ以外の中間層とからなる。
準として最も上にある表層をいい、また下層とは、最外
層以外の層をいう。さらに、この下層は、基板に接する
最下層とそれ以外の中間層とからなる。
【００２８】この多層被覆基板は、ゾルゲル法により形
成される。まず、各層は、オルガノポリシロキサンを含
む溶液が個別にそれぞれの型に注がれ、加熱もしくは減
圧されることにより、ゲル状に仮成形される。このと
き、最下層を形成する溶液は、基板上に直接注がれても
よい。つぎに、ゲル状の各層は、型から抜かれ、基板の
上に積層される。そして、この積層ゲルは、最外層の型
で基板に押圧されながら加熱され、基板と一体化され
る。
成される。まず、各層は、オルガノポリシロキサンを含
む溶液が個別にそれぞれの型に注がれ、加熱もしくは減
圧されることにより、ゲル状に仮成形される。このと
き、最下層を形成する溶液は、基板上に直接注がれても
よい。つぎに、ゲル状の各層は、型から抜かれ、基板の
上に積層される。そして、この積層ゲルは、最外層の型
で基板に押圧されながら加熱され、基板と一体化され
る。
【００２９】この基板上の積層ゲルを加熱することによ
り、オルガノポリシロキサンの縮重合反応が完了する。
すなわち、ゲルが完全に固化し、多層被覆基板が形成さ
れる。この再度の加熱の際に、積層ゲルを最外層の型で
基板に押圧することにより、この型の表面形状を最外層
に転写することができる。したがって、この型の表面形
状がそのまま最外層に写し取られることになる。また、
この型の表面形状を変更することにより、最外層の凸部
の形状を様々に調節することができる。
り、オルガノポリシロキサンの縮重合反応が完了する。
すなわち、ゲルが完全に固化し、多層被覆基板が形成さ
れる。この再度の加熱の際に、積層ゲルを最外層の型で
基板に押圧することにより、この型の表面形状を最外層
に転写することができる。したがって、この型の表面形
状がそのまま最外層に写し取られることになる。また、
この型の表面形状を変更することにより、最外層の凸部
の形状を様々に調節することができる。
【００３０】この発明の特徴は、ゾルゲル法を用いて、
各層を個別にゲル状に仮成形し、その後に各層を積層
し、多層被覆基板を製造する点にある。ゾルゲル法を用
いた多層被覆基板の製造方法は、従来から知られていた
（特開平６−２４２３０３号）。しかし、従来の製造方
法は、基板の上に各層の構成成分を溶液もしくはゾルで
展開し、型で押圧しながら加圧加熱し、層を一気に形成
させるものであった。そして、完全に固化した層の上
に、さらに溶液もしくはゾルを注ぎ、上層を形成させて
いた。
各層を個別にゲル状に仮成形し、その後に各層を積層
し、多層被覆基板を製造する点にある。ゾルゲル法を用
いた多層被覆基板の製造方法は、従来から知られていた
（特開平６−２４２３０３号）。しかし、従来の製造方
法は、基板の上に各層の構成成分を溶液もしくはゾルで
展開し、型で押圧しながら加圧加熱し、層を一気に形成
させるものであった。そして、完全に固化した層の上
に、さらに溶液もしくはゾルを注ぎ、上層を形成させて
いた。
【００３１】このように各層を順次形成させる方法は、
製造工程が長くなるので、コスト上昇の要因となり、実
生産には不適であった。また、この方法は、下層が完全
に硬化してから、次の層を注入するので、型と溶液もし
くはゾルとの間に不要な空気が入り易く、多層被覆基板
の寸法精度が高くなかった。
製造工程が長くなるので、コスト上昇の要因となり、実
生産には不適であった。また、この方法は、下層が完全
に硬化してから、次の層を注入するので、型と溶液もし
くはゾルとの間に不要な空気が入り易く、多層被覆基板
の寸法精度が高くなかった。
【００３２】これに対して、この発明は、ゲル状で各層
を積層するので、多層被覆基板の製造工程が短く、かつ
その寸法精度が極めて高くなる。具体的には、この発明
による最外層の凸部の高さのばらつきは、１μm以下で
ある。ここで、最外層の凸部の高さとは、図３に示す距
離Ｌである。
を積層するので、多層被覆基板の製造工程が短く、かつ
その寸法精度が極めて高くなる。具体的には、この発明
による最外層の凸部の高さのばらつきは、１μm以下で
ある。ここで、最外層の凸部の高さとは、図３に示す距
離Ｌである。
【００３３】この最外層の凸部は、この層の断面におい
て、円弧、楕円弧もしくは山形からなる群より選ばれた
少なくとも１つの形状を有するものであることが好まし
い。ここで、層の断面において円弧もしくは楕円弧と
は、図２（ａ）に示すように最外層に半球状の突起物が
並んだもののほか、図２（ｂ）のような半円柱状のもの
も含まれる。また、この層の断面において山形とは、図
１（ａ）に示すような錐状体のほか、図１（ｂ）に示す
ような柱状も含まれる。
て、円弧、楕円弧もしくは山形からなる群より選ばれた
少なくとも１つの形状を有するものであることが好まし
い。ここで、層の断面において円弧もしくは楕円弧と
は、図２（ａ）に示すように最外層に半球状の突起物が
並んだもののほか、図２（ｂ）のような半円柱状のもの
も含まれる。また、この層の断面において山形とは、図
１（ａ）に示すような錐状体のほか、図１（ｂ）に示す
ような柱状も含まれる。
【００３４】最外層の凸部の形状を変えることにより、
多層被覆基板に様々な機能を付与することができる。例
えば、多層被覆基板を光学部品として使用する場合は、
図２（ａ）もしくは（ｂ）に記載の凸部を設けることに
より、これに平板マイクロレンズアレイとしての機能を
付与することができる。同様に、図１（ａ）もしくは
（ｂ）に記載の形状の凸部を設けることにより、多層被
覆基板にグレーティングレンズとしての機能を付与する
ことができる。このように、上記最外層の凸部の形状
は、その目的に応じて変更することができる。そして、
この発明の多層被覆基板は、それらの目的を高い次元で
達成することができる。
多層被覆基板に様々な機能を付与することができる。例
えば、多層被覆基板を光学部品として使用する場合は、
図２（ａ）もしくは（ｂ）に記載の凸部を設けることに
より、これに平板マイクロレンズアレイとしての機能を
付与することができる。同様に、図１（ａ）もしくは
（ｂ）に記載の形状の凸部を設けることにより、多層被
覆基板にグレーティングレンズとしての機能を付与する
ことができる。このように、上記最外層の凸部の形状
は、その目的に応じて変更することができる。そして、
この発明の多層被覆基板は、それらの目的を高い次元で
達成することができる。
【００３５】上述のように多層被覆基板の製造にはゾル
ゲル法を用いるが、ゾルゲル法の特徴として、厚い層を
成形し難いという点が挙げられる。これは、層が厚くな
るにしたがって、層の表面と内部との縮重合反応の進行
度の差が大きくなり易いことに起因する。すなわち、ゾ
ルゲル法では、金属アルコキシドが縮重合するにより、
層が、溶液→ゾル→ゲル→固体へと変化する。この縮重
合反応が進行するにしたがって、水が発生する。そし
て、この水が飽和した状態においては、縮重合反応が進
行し難くなる。層の表面は、縮重合反応で発生した水を
外部に放出できるので、水が飽和し難く、縮重合反応が
進行し易い。これに対し、層の内部は、縮重合反応によ
り発生した水が滞留するので、飽和状態になり易い。す
なわち、層の内部は、縮重合反応が進行し難く、固化し
難い。
ゲル法を用いるが、ゾルゲル法の特徴として、厚い層を
成形し難いという点が挙げられる。これは、層が厚くな
るにしたがって、層の表面と内部との縮重合反応の進行
度の差が大きくなり易いことに起因する。すなわち、ゾ
ルゲル法では、金属アルコキシドが縮重合するにより、
層が、溶液→ゾル→ゲル→固体へと変化する。この縮重
合反応が進行するにしたがって、水が発生する。そし
て、この水が飽和した状態においては、縮重合反応が進
行し難くなる。層の表面は、縮重合反応で発生した水を
外部に放出できるので、水が飽和し難く、縮重合反応が
進行し易い。これに対し、層の内部は、縮重合反応によ
り発生した水が滞留するので、飽和状態になり易い。す
なわち、層の内部は、縮重合反応が進行し難く、固化し
難い。
【００３６】したがって、層の内部の縮重合反応が進行
していなくても、層の表面はゲル化もしくは固化してし
まうので、層の表面に引張り応力が発生する。これによ
り、層の表面にクラックが発生し易くなる。この引張り
応力は、層の厚さが厚くなるにしたがって、大きくなる
傾向にある。このため、ゾルゲル法では、層の厚いもの
が製造できない。実際にゾルゲル法で、３μm厚のテト
ラアルコキシシランの層を、ゾルから直接固化させた場
合、その表面にクラックが発生する。また、２０μm厚
のメチルトリアルコキシシランの層を、ゾルから直接固
化させた場合、その表面にクラックが発生する。
していなくても、層の表面はゲル化もしくは固化してし
まうので、層の表面に引張り応力が発生する。これによ
り、層の表面にクラックが発生し易くなる。この引張り
応力は、層の厚さが厚くなるにしたがって、大きくなる
傾向にある。このため、ゾルゲル法では、層の厚いもの
が製造できない。実際にゾルゲル法で、３μm厚のテト
ラアルコキシシランの層を、ゾルから直接固化させた場
合、その表面にクラックが発生する。また、２０μm厚
のメチルトリアルコキシシランの層を、ゾルから直接固
化させた場合、その表面にクラックが発生する。
【００３７】最外層の凸部を大きくすることができれ
ば、多層被覆基板に新たな特徴を付加することができ
る。例えば、多層被覆基板をレンズアレイとして利用す
る場合、焦点距離を短くすることができる。また、グレ
ーティング素子として利用する場合、周期構造が粗なエ
シェル格子やエシェレット格子を製造できる。情報記録
媒体として利用する場合には、多層記録といった機能を
付与できる。
ば、多層被覆基板に新たな特徴を付加することができ
る。例えば、多層被覆基板をレンズアレイとして利用す
る場合、焦点距離を短くすることができる。また、グレ
ーティング素子として利用する場合、周期構造が粗なエ
シェル格子やエシェレット格子を製造できる。情報記録
媒体として利用する場合には、多層記録といった機能を
付与できる。
【００３８】最外層の凸部を大きくし、多層被覆基板に
上記機能を与えるために、最外層の形状に合わせて、下
層にも凸部を設けることが好ましい。これは、具体的に
は、図１（ｃ）もしくは図２（ｃ）に示す態様をいう。
このように下層に凸部を設けることにより、各層の厚さ
を厚くすることなく、凸部の大きい多層被覆基板を得る
ことができる。すなわち、各層表面のクラックの発生を
防ぐと同時に、最外層に大きな凸部を具える多層被覆基
板を製造することができる。
上記機能を与えるために、最外層の形状に合わせて、下
層にも凸部を設けることが好ましい。これは、具体的に
は、図１（ｃ）もしくは図２（ｃ）に示す態様をいう。
このように下層に凸部を設けることにより、各層の厚さ
を厚くすることなく、凸部の大きい多層被覆基板を得る
ことができる。すなわち、各層表面のクラックの発生を
防ぐと同時に、最外層に大きな凸部を具える多層被覆基
板を製造することができる。
【００３９】この多層被覆基板の各層は、ゲル状の仮成
形時に、凸部を形成されることが好ましい。これは、各
層の成形型に凹部を設けることで達成される。
形時に、凸部を形成されることが好ましい。これは、各
層の成形型に凹部を設けることで達成される。
【００４０】仮成形された各層は、ゲル状で積層され、
その後最外層の型で加圧され、加熱されて固化する。積
層基板全体として厚くても、積層により各層自体を薄く
することができる。したがって、各層は、その表面と内
部とで縮重合反応の進行度に差ができ難く、応力が発生
し難い。すなわち、各層をゲル状で積層することによ
り、各層の表面には、クラックが発生し難くなる。
その後最外層の型で加圧され、加熱されて固化する。積
層基板全体として厚くても、積層により各層自体を薄く
することができる。したがって、各層は、その表面と内
部とで縮重合反応の進行度に差ができ難く、応力が発生
し難い。すなわち、各層をゲル状で積層することによ
り、各層の表面には、クラックが発生し難くなる。
【００４１】上記複数の層において、最も厚い層と最も
薄い層との厚さ比すなわち（最も厚い層の厚さ）／（最
も薄い層の厚さ）は、１〜５であることが好ましい。こ
こで、層の厚さとは、溶液もしくはゾルが型に注がれた
段階における最も厚い部分、すなわち図４（ｃ）に示す
Ｄの部分である。厚さ比がこの範囲内にある場合は、ゲ
ル化および固化における縮重合反応の進行度にばらつき
ができ難い。したがって、各層の厚さが近い範囲にある
ので、多層被覆基板全体において均一な層を製造するこ
とができる。これにより、各層にクラックが発生し難く
なる。この比のさらに好ましい値は、１〜１．２であ
り、最も好ましい値は１であって、すべての層が同じ厚
さであることが最適である。
薄い層との厚さ比すなわち（最も厚い層の厚さ）／（最
も薄い層の厚さ）は、１〜５であることが好ましい。こ
こで、層の厚さとは、溶液もしくはゾルが型に注がれた
段階における最も厚い部分、すなわち図４（ｃ）に示す
Ｄの部分である。厚さ比がこの範囲内にある場合は、ゲ
ル化および固化における縮重合反応の進行度にばらつき
ができ難い。したがって、各層の厚さが近い範囲にある
ので、多層被覆基板全体において均一な層を製造するこ
とができる。これにより、各層にクラックが発生し難く
なる。この比のさらに好ましい値は、１〜１．２であ
り、最も好ましい値は１であって、すべての層が同じ厚
さであることが最適である。
【００４２】この複数の層において、各層の厚さは、特
に限定されるものではないが、０．１〜２０μmである
ことが好ましい。各層の厚さが２０μmよりも厚くなる
と、クラックの発生が著しくなる。反対に、０．１μm
より薄くなると、最外層および下層の凸部を成形し難く
なり、製造上問題がある。
に限定されるものではないが、０．１〜２０μmである
ことが好ましい。各層の厚さが２０μmよりも厚くなる
と、クラックの発生が著しくなる。反対に、０．１μm
より薄くなると、最外層および下層の凸部を成形し難く
なり、製造上問題がある。
【００４３】上記最外層の凸部の高さは、特に限定され
るものではないが、０．１〜４０μmであることが好ま
しい。ここで、凸部の高さとは、図３におけるＬをい
う。これは、この値が０．１μmより小さくなると、凸
部の機能が発揮し難くなる。すなわち、光学レンズに使
用する場合は、０．１μm以下になると光の集束もしく
は拡散性能が低くなり、レンズとしての機能を発揮し難
くなる。反対に、この値が、４０μmより大きくなる
と、製造過程において表面にクラックが発生し易くな
る。
るものではないが、０．１〜４０μmであることが好ま
しい。ここで、凸部の高さとは、図３におけるＬをい
う。これは、この値が０．１μmより小さくなると、凸
部の機能が発揮し難くなる。すなわち、光学レンズに使
用する場合は、０．１μm以下になると光の集束もしく
は拡散性能が低くなり、レンズとしての機能を発揮し難
くなる。反対に、この値が、４０μmより大きくなる
と、製造過程において表面にクラックが発生し易くな
る。
【００４４】複数の層は、その成分が各層同じあっても
よいし、それぞれに異なっていてもよい。各層の成分が
同じ場合は、均一で厚い被覆層を具えた多層被覆基板を
得ることができる。対して、各層の成分の変更すると、
多層被覆基板に様々な性質を付加することができる。
よいし、それぞれに異なっていてもよい。各層の成分が
同じ場合は、均一で厚い被覆層を具えた多層被覆基板を
得ることができる。対して、各層の成分の変更すると、
多層被覆基板に様々な性質を付加することができる。
【００４５】例えば、オルガノポリシロキサンに、チタ
ン、ジルコニウム、アルミニウム、鉛、タンタルなどの
金属の酸化物を加えることにより、その層の屈折率を高
くすることができる。また反対に、屈折率を低くするに
は、オルガノポリシロキサンに、ボロン、フッ素などを
加えることで実現できる。このように各層の屈折率を変
えることにより、多層被覆基板を光学部品として使用す
る場合、光の集束もしくは拡散特性を自由に調節できる
ようになる。
ン、ジルコニウム、アルミニウム、鉛、タンタルなどの
金属の酸化物を加えることにより、その層の屈折率を高
くすることができる。また反対に、屈折率を低くするに
は、オルガノポリシロキサンに、ボロン、フッ素などを
加えることで実現できる。このように各層の屈折率を変
えることにより、多層被覆基板を光学部品として使用す
る場合、光の集束もしくは拡散特性を自由に調節できる
ようになる。
【００４６】また、オルガノポリシロキサンにおける有
機性官能基の比率を調節することにより、各層に新たな
機能を持たせることができる。ここで、有機性官能基と
は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ
−（βアミノエチル）−γ−アミノプロピル、フェニル
またはクロロフェニル基などである。例えば、この有機
性官能基の重量率が高いオルガノポリシロキサンからな
る層は、この重量率の低い層よりも脆性が抑制され、そ
の表面にクラックが発生し難い。ただし、有機性官能基
の重量率が高くなりすぎると、多層被覆基板の耐熱性が
悪くなる。したがって、オルガノポリシロキサンにおけ
る有機性官能基の重量率は、２０〜６０重量%が好まし
い。
機性官能基の比率を調節することにより、各層に新たな
機能を持たせることができる。ここで、有機性官能基と
は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ
−（βアミノエチル）−γ−アミノプロピル、フェニル
またはクロロフェニル基などである。例えば、この有機
性官能基の重量率が高いオルガノポリシロキサンからな
る層は、この重量率の低い層よりも脆性が抑制され、そ
の表面にクラックが発生し難い。ただし、有機性官能基
の重量率が高くなりすぎると、多層被覆基板の耐熱性が
悪くなる。したがって、オルガノポリシロキサンにおけ
る有機性官能基の重量率は、２０〜６０重量%が好まし
い。
【００４７】多層被覆基板において、上述のように各層
の成分を変更すると、各層の線膨張率が変化する。この
線膨張率は、基板から最外層に向かって段階的に変化す
ることが好ましい。すなわち、各層の線膨張率が段階的
に変化することにより、この基板が熱に曝されても、各
層が剥離しに難くなる。つまり、多層被覆基板の耐熱性
が高くなる。
の成分を変更すると、各層の線膨張率が変化する。この
線膨張率は、基板から最外層に向かって段階的に変化す
ることが好ましい。すなわち、各層の線膨張率が段階的
に変化することにより、この基板が熱に曝されても、各
層が剥離しに難くなる。つまり、多層被覆基板の耐熱性
が高くなる。
【００４８】また、隣接層間の線膨張率の差は、±５×
１０-6mm/℃であることが好ましい。この範囲にあると
きに、多層被覆基板は、３００℃に加熱されても層間剥
離を起こさない。すなわち、このような多層被覆基板
は、はんだ付けにも耐えられる。
１０-6mm/℃であることが好ましい。この範囲にあると
きに、多層被覆基板は、３００℃に加熱されても層間剥
離を起こさない。すなわち、このような多層被覆基板
は、はんだ付けにも耐えられる。
【００４９】また、複数の層は、２層であることが好ま
しい。層の数が少ないほど、製造工数が少なくなるから
である。
しい。層の数が少ないほど、製造工数が少なくなるから
である。
【００５０】基板の種類は、特に限定されるのもではな
いが、ガラスなどの透明体であることが好ましい。透明
体を基板に持つ多層被覆基板は、レンズもしくは透過型
回折格子としての機能を発揮することができる。対し
て、基板が不透明な場合は、反射型回折格子、反射型フ
レネルリフレクタ、もしくはＣＤ−ＲＯＭなどの情報記
録媒体としての利用が適当である。例えば、アルミニウ
ム基板などがこれに当たる。
いが、ガラスなどの透明体であることが好ましい。透明
体を基板に持つ多層被覆基板は、レンズもしくは透過型
回折格子としての機能を発揮することができる。対し
て、基板が不透明な場合は、反射型回折格子、反射型フ
レネルリフレクタ、もしくはＣＤ−ＲＯＭなどの情報記
録媒体としての利用が適当である。例えば、アルミニウ
ム基板などがこれに当たる。
【００５１】さらに、多層被覆基板をレンズあるいは回
折格子とする場合は、上述のように各層の成分を変更
し、その屈折率を最下層から最外層に向けて段階的に変
えることが好ましい。例えば、最下層から最外層に向け
て屈折率が段階的に高くなると、光の集束がよくなり、
レンズの集光性能が高くなる。また、内部反射による迷
光が減り、光の分解能が高くなるので、回折格子として
の性能が高くなる。
折格子とする場合は、上述のように各層の成分を変更
し、その屈折率を最下層から最外層に向けて段階的に変
えることが好ましい。例えば、最下層から最外層に向け
て屈折率が段階的に高くなると、光の集束がよくなり、
レンズの集光性能が高くなる。また、内部反射による迷
光が減り、光の分解能が高くなるので、回折格子として
の性能が高くなる。
【００５２】また、この多層被覆基板を光学素子として
使用する場合は、ｔx／ｎx＝λ／４の関係が充たされて
いることが好ましい。ここで、ｔxは任意の層の厚さで
あり、ｎxはその層の屈折率であり、λはその層を透過
する光の波長である。この条件が充たされている多層被
覆基板は、光の内部反射量が極めて少なくなる。したが
って、この条件を充たす各層を有する多層被覆基板は、
レンズあるいは回折格子としての高い機能を発揮するこ
とができる。使用する光の波長が決まっているのであれ
ば、この式にしたがうことにより、各層の厚さと屈折率
との最適値を求めることができる。
使用する場合は、ｔx／ｎx＝λ／４の関係が充たされて
いることが好ましい。ここで、ｔxは任意の層の厚さで
あり、ｎxはその層の屈折率であり、λはその層を透過
する光の波長である。この条件が充たされている多層被
覆基板は、光の内部反射量が極めて少なくなる。したが
って、この条件を充たす各層を有する多層被覆基板は、
レンズあるいは回折格子としての高い機能を発揮するこ
とができる。使用する光の波長が決まっているのであれ
ば、この式にしたがうことにより、各層の厚さと屈折率
との最適値を求めることができる。
【００５３】さらには、最下層の屈折率をｎa、中間層
の屈折率をｎb、最外層の屈折率をｎo、基板の屈折率を
ｎsとする場合、多層被覆基板は、ｎa／ｎb＝√（ｎs／
ｎo）の関係を充たすことが好ましい。なお、この関係
式において、ｎa≧ｎbであれば、さらに好適である。こ
の関係を充たす多層被覆基板は、通常光学素子表面に成
膜される無反射コーティングでは防止できない反射光も
取り除くことができる。
の屈折率をｎb、最外層の屈折率をｎo、基板の屈折率を
ｎsとする場合、多層被覆基板は、ｎa／ｎb＝√（ｎs／
ｎo）の関係を充たすことが好ましい。なお、この関係
式において、ｎa≧ｎbであれば、さらに好適である。こ
の関係を充たす多層被覆基板は、通常光学素子表面に成
膜される無反射コーティングでは防止できない反射光も
取り除くことができる。
【００５４】多層被覆基板を光学素子として使用する場
合、使用する光は、その波長が３８０〜２，０００nmで
あることが好ましい。この範囲の波長には、可視光と赤
外光とが含まれるので、この多層被覆基板の汎用性が極
めて高くなる。したがって、可視光であれば、液晶プロ
ジェクタの液晶窓への集光レンズ、赤外光であれば、通
信用のレーザもしくはＬＥＤと光ファイバとの結合レン
ズとして、この多層被覆基板を使用することができる。
合、使用する光は、その波長が３８０〜２，０００nmで
あることが好ましい。この範囲の波長には、可視光と赤
外光とが含まれるので、この多層被覆基板の汎用性が極
めて高くなる。したがって、可視光であれば、液晶プロ
ジェクタの液晶窓への集光レンズ、赤外光であれば、通
信用のレーザもしくはＬＥＤと光ファイバとの結合レン
ズとして、この多層被覆基板を使用することができる。
【００５５】多層被覆基板の各層は、オルガノポリシロ
キサンを含むものであればその材料を特に限定されない
が、最外層がメチルトリエトキシシランからなり、下層
がメチルトリエトキシシランもしくはテトラエトキシシ
ランからなることが好ましい。メチルトリエトキシシラ
ンは、有機性官能基の重量率が比較的高く、層の仮成形
および固化においてその表面にクラックが発生し難い。
すなわち、メチルトリエトキシシランを最外層に用いる
ことにより、多層被覆基板の不良品発生率を低く抑える
ことができる。また、メチルトリエトキシシランからな
る層は、その骨格であるＳｉ−Ｏ結合すなわち共有結合
の比率が高いので、耐熱性がよい。したがって、メチル
トリエトキシシランを最外層と下層とに用いることによ
り、クラックが発生し難くかつ耐熱性のよい多層被覆基
板を製造することができる。
キサンを含むものであればその材料を特に限定されない
が、最外層がメチルトリエトキシシランからなり、下層
がメチルトリエトキシシランもしくはテトラエトキシシ
ランからなることが好ましい。メチルトリエトキシシラ
ンは、有機性官能基の重量率が比較的高く、層の仮成形
および固化においてその表面にクラックが発生し難い。
すなわち、メチルトリエトキシシランを最外層に用いる
ことにより、多層被覆基板の不良品発生率を低く抑える
ことができる。また、メチルトリエトキシシランからな
る層は、その骨格であるＳｉ−Ｏ結合すなわち共有結合
の比率が高いので、耐熱性がよい。したがって、メチル
トリエトキシシランを最外層と下層とに用いることによ
り、クラックが発生し難くかつ耐熱性のよい多層被覆基
板を製造することができる。
【００５６】また、最外層にメチルトリエトキシシラ
ン、下層にテトラエトキシシランを用いることにより、
多層被覆基板全体の一体性を高めることができる。これ
は、基板にガラス板を用いる場合、テトラエトキシシラ
ンの性質が、ガラス板とメチルトリエトキシシランの中
間であることによる。ここで、中間の性質とは、具体的
には屈折率と線膨張率とを指す。すなわち、下層（テト
ラエトキシシラン）の屈折率と線膨張率とが、基板（ガ
ラス板）と最外層（メチルトリエトキシシラン）との中
間であることにより、基板、下層および最外層の接着性
が向上し、多層被覆基板全体としての一体性が高まる。
ン、下層にテトラエトキシシランを用いることにより、
多層被覆基板全体の一体性を高めることができる。これ
は、基板にガラス板を用いる場合、テトラエトキシシラ
ンの性質が、ガラス板とメチルトリエトキシシランの中
間であることによる。ここで、中間の性質とは、具体的
には屈折率と線膨張率とを指す。すなわち、下層（テト
ラエトキシシラン）の屈折率と線膨張率とが、基板（ガ
ラス板）と最外層（メチルトリエトキシシラン）との中
間であることにより、基板、下層および最外層の接着性
が向上し、多層被覆基板全体としての一体性が高まる。
【００５７】上述のように、この発明は、オルガノポリ
シロキサンを含む溶液を基板上もしくは型内に流し込
み、各層を個別にゲル状まで仮成形し、このゲルを積層
し基板と一体化させることを特徴とする。ここで、仮成
形後積層時のゲルの粘度は、１×１０4〜１×１０6Pの
範囲であることが好ましい。粘度がこの範囲の場合は、
積層作業ではゲルは変形しないが、その後の最外層の型
の押圧によっては、ゲルの変形が可能である。
シロキサンを含む溶液を基板上もしくは型内に流し込
み、各層を個別にゲル状まで仮成形し、このゲルを積層
し基板と一体化させることを特徴とする。ここで、仮成
形後積層時のゲルの粘度は、１×１０4〜１×１０6Pの
範囲であることが好ましい。粘度がこの範囲の場合は、
積層作業ではゲルは変形しないが、その後の最外層の型
の押圧によっては、ゲルの変形が可能である。
【００５８】この発明の製造方法は、各層をゲル状で積
層し、その後最外層の型でこれらの層を押圧し密着させ
るので、基板と層あるいは層と層との間に隙間ができ難
い。これも、この発明の製造方法の利点である。
層し、その後最外層の型でこれらの層を押圧し密着させ
るので、基板と層あるいは層と層との間に隙間ができ難
い。これも、この発明の製造方法の利点である。
【００５９】上述のようにゾルゲル法においては、表面
のクラックの発生を防止するために、各層は薄い方が好
ましい。しかしながら、多層被覆基板は、大きな凸部を
具える必要がある。これは、多層被覆基板が大きな凸部
を具えることにより、新たな性能を具えることができる
からである。例えば、多層被覆基板がレンズアレイに使
用される場合、凸部が大きいことにより焦点距離を短く
することができる。
のクラックの発生を防止するために、各層は薄い方が好
ましい。しかしながら、多層被覆基板は、大きな凸部を
具える必要がある。これは、多層被覆基板が大きな凸部
を具えることにより、新たな性能を具えることができる
からである。例えば、多層被覆基板がレンズアレイに使
用される場合、凸部が大きいことにより焦点距離を短く
することができる。
【００６０】したがって、層の厚さは薄くかつ凸部は大
きくという相反する要件を充たすために、最外層の凸部
の形状に合わせて、下層にも凸部を設けることが好まし
い。下層に凸部を設ける具体的方法として、図４および
図５に記載の方法が挙げられる。この方法は、オルガノ
ポリシロキサンの溶液を、窪みができるように、型内に
少な目に注ぐことが特徴である。この窪みと凸部を具え
た各層を積層することにより、各層の厚さは薄くかつ凸
部は大きくという要件を充たすことができる。
きくという相反する要件を充たすために、最外層の凸部
の形状に合わせて、下層にも凸部を設けることが好まし
い。下層に凸部を設ける具体的方法として、図４および
図５に記載の方法が挙げられる。この方法は、オルガノ
ポリシロキサンの溶液を、窪みができるように、型内に
少な目に注ぐことが特徴である。この窪みと凸部を具え
た各層を積層することにより、各層の厚さは薄くかつ凸
部は大きくという要件を充たすことができる。
【００６１】溶液もしくはゾル状をゲルに仮成形する硬
化温度は、２０〜１２０℃であることが好ましい。これ
は、２０℃以下では加水分解、縮重合反応が進行し難く
なり、１２０℃以上では、反応が早すぎてゲル状で反応
を一度停止することが困難だからである。この仮成形時
において、反応が進行しすぎた場合、層同士の接着強度
が落ち、多層被覆基板の耐熱性が悪くなる。
化温度は、２０〜１２０℃であることが好ましい。これ
は、２０℃以下では加水分解、縮重合反応が進行し難く
なり、１２０℃以上では、反応が早すぎてゲル状で反応
を一度停止することが困難だからである。この仮成形時
において、反応が進行しすぎた場合、層同士の接着強度
が落ち、多層被覆基板の耐熱性が悪くなる。
【００６２】そして、その後これらのゲルを積層し、積
層ゲルを基板と一体化（固化）させる。その時の温度
は、５０〜１５０℃であることが好ましい。これは、５
０℃以下では固化に要する時間が非常に長くなり、１５
０℃以上では、反応が急速に進行するため、各層の表面
にクラックが発生し易くなるからである。
層ゲルを基板と一体化（固化）させる。その時の温度
は、５０〜１５０℃であることが好ましい。これは、５
０℃以下では固化に要する時間が非常に長くなり、１５
０℃以上では、反応が急速に進行するため、各層の表面
にクラックが発生し易くなるからである。
【００６３】
【実施例】以下、実施例および比較例により、この発明
をさらに具体的に説明する。なお、この発明は、以下の
実施例に限定されるものではない。多層被覆基板の製造
方法は、概略以下の手順で行われる。オルガノポリシ
ロキサン溶液を製造する→この溶液を型に塗布する→
各層を仮成形（ゲル化）させる→このゲルを基板上
に積層する→積層ゲルと基板とを一体化させる。そし
て、上記手順により製造された多層被覆基板を、各種の
性能試験で評価した。
をさらに具体的に説明する。なお、この発明は、以下の
実施例に限定されるものではない。多層被覆基板の製造
方法は、概略以下の手順で行われる。オルガノポリシ
ロキサン溶液を製造する→この溶液を型に塗布する→
各層を仮成形（ゲル化）させる→このゲルを基板上
に積層する→積層ゲルと基板とを一体化させる。そし
て、上記手順により製造された多層被覆基板を、各種の
性能試験で評価した。
【００６４】（多層被覆基板の製造方法） オルガノポリシロキサン溶液を製造する テトラエトキシシラン６４gをエタノール１４gに混合し
た。この溶液を濃度０．２重量%の希塩酸（水溶媒）２
２gと混合し、濃度６４重量%、１００gのテトラエトキ
シシラン溶液を製造した。これを溶液１とする。
た。この溶液を濃度０．２重量%の希塩酸（水溶媒）２
２gと混合し、濃度６４重量%、１００gのテトラエトキ
シシラン溶液を製造した。これを溶液１とする。
【００６５】つぎに、メチルトリエトキシシラン６０g
をエタノール１６gに混合した。この溶液を濃度０．２
重量%の希塩酸（水溶媒）２４gと混合し、濃度６０重量
%、１００gのメチルトリエトキシシラン溶液を製造し
た。これを溶液２とする。
をエタノール１６gに混合した。この溶液を濃度０．２
重量%の希塩酸（水溶媒）２４gと混合し、濃度６０重量
%、１００gのメチルトリエトキシシラン溶液を製造し
た。これを溶液２とする。
【００６６】また、１００gの溶液１にチタンノーマル
ブトキシド２６gを混合し、２０ＴｉＯ2・８０ＳｉＯ2
を得た。これを溶液３とする。
ブトキシド２６gを混合し、２０ＴｉＯ2・８０ＳｉＯ2
を得た。これを溶液３とする。
【００６７】溶液を型に塗布する 上記の溶液を、基板上および型に塗布した。まず、溶液
１〜３のいずれかを図４（ａ）に示すように、ガラス板
１の上にスピンコーティング法により塗布した。ここ
で、スピンコーティング法の代わりに、ディップコーテ
ィング法を用いてもよい。この溶液が塗布されたガラス
板を室温（２６℃）で３０分間放置し自然乾燥させ、溶
液がガラス板上で所望の厚さになるように調節した。こ
の所望の厚さは、各層の溶液の種類により異なる。な
お、各層の厚さｔxは、Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長λ＝
０．６３μmと固化した層の屈折率ｎxとにより、ｔx＝
λ／４×ｎxで算出される。このガラス板に接した層
が、多層被覆基板の最下層となる。
１〜３のいずれかを図４（ａ）に示すように、ガラス板
１の上にスピンコーティング法により塗布した。ここ
で、スピンコーティング法の代わりに、ディップコーテ
ィング法を用いてもよい。この溶液が塗布されたガラス
板を室温（２６℃）で３０分間放置し自然乾燥させ、溶
液がガラス板上で所望の厚さになるように調節した。こ
の所望の厚さは、各層の溶液の種類により異なる。な
お、各層の厚さｔxは、Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長λ＝
０．６３μmと固化した層の屈折率ｎxとにより、ｔx＝
λ／４×ｎxで算出される。このガラス板に接した層
が、多層被覆基板の最下層となる。
【００６８】同様に、前記溶液１〜３のいずれかを最外
層の型に、スピンコーティング法により塗布した。上記
同様、スピンコーティング法の代わりに、ディップコー
ティング法を用いてもよい。この塗布溶液を室温（２６
℃）で３０分間自然乾燥させた。最外層の型は、曲率半
径５０μm、深さ２５μmの略球面弧の凹部を複数有する
Ｎｉ型（以下、球面型と称する）と、ピッチ４μm、深
さ２μm、頂角４５゜のＶ溝を複数有するＮｉ型（以下、
Ｖ溝型と称する）との２種類を用いた。なお、上記球面
型を図４（ｃ）に示す。
層の型に、スピンコーティング法により塗布した。上記
同様、スピンコーティング法の代わりに、ディップコー
ティング法を用いてもよい。この塗布溶液を室温（２６
℃）で３０分間自然乾燥させた。最外層の型は、曲率半
径５０μm、深さ２５μmの略球面弧の凹部を複数有する
Ｎｉ型（以下、球面型と称する）と、ピッチ４μm、深
さ２μm、頂角４５゜のＶ溝を複数有するＮｉ型（以下、
Ｖ溝型と称する）との２種類を用いた。なお、上記球面
型を図４（ｃ）に示す。
【００６９】最外層の型に塗布された溶液は、その凹部
に入り込み、多層被覆基板の最外層の凸部を形作る。
に入り込み、多層被覆基板の最外層の凸部を形作る。
【００７０】また、中間層は、最外層の凸部の形状に合
わせて、最外層の凸部より小さい凸部を具えるように形
成された。すなわち、中間層の型は、中間層の凸部が最
外層の凸部と同じ位置に形成されるように、凹部を具え
る。本実施例では、３層に積層された多層被覆基板を製
造するので、中間層は１層である。したがって、最外層
の型が球面型の場合は、中間層の型に、曲率半径２５μ
m、深さ１２．５μmの凹部を具えたもの（以下、中間球
面型と称する）を使用した。この中間球面型を図４
（ｂ）に示す。中間層の数が多くなる場合は、基板から
最外層に向かって段階的に凹部が大きく深くなる中間層
の型を使用することで、本発明の効果を発揮できる。
わせて、最外層の凸部より小さい凸部を具えるように形
成された。すなわち、中間層の型は、中間層の凸部が最
外層の凸部と同じ位置に形成されるように、凹部を具え
る。本実施例では、３層に積層された多層被覆基板を製
造するので、中間層は１層である。したがって、最外層
の型が球面型の場合は、中間層の型に、曲率半径２５μ
m、深さ１２．５μmの凹部を具えたもの（以下、中間球
面型と称する）を使用した。この中間球面型を図４
（ｂ）に示す。中間層の数が多くなる場合は、基板から
最外層に向かって段階的に凹部が大きく深くなる中間層
の型を使用することで、本発明の効果を発揮できる。
【００７１】ただし、最外層の型がＶ溝型の場合は、Ｖ
溝が浅いので、中間層は、凸部を具えていなくても構わ
ない。また、凸部を具えていない中間層の方が、離型し
易いという利点がある。したがって、本実施例では、最
外層の型にＶ溝型を使用する場合は、ポリカーボネート
の平板を中間層の型として用いた。
溝が浅いので、中間層は、凸部を具えていなくても構わ
ない。また、凸部を具えていない中間層の方が、離型し
易いという利点がある。したがって、本実施例では、最
外層の型にＶ溝型を使用する場合は、ポリカーボネート
の平板を中間層の型として用いた。
【００７２】中間層を成形するために、溶液１〜３のい
ずれかを中間球面型もしくはポリカーボネート板に、ス
ピンコーティング法により塗布した。この溶液を室温
（２６℃）で３０分間自然乾燥させ、所望の厚さとなる
ように調節した。
ずれかを中間球面型もしくはポリカーボネート板に、ス
ピンコーティング法により塗布した。この溶液を室温
（２６℃）で３０分間自然乾燥させ、所望の厚さとなる
ように調節した。
【００７３】各層を仮成形させる 溶液を塗布したガラス板や型を、真空チャンバー中に配
置し、減圧下で所定の温度に昇温して、仮成形した。仮
成形時の背圧は、１×１０-4mmHgで、時間は３０分であ
った。また、仮成形時温度は、クラックの発生を防止す
るため、溶液１または溶液３の場合は５０℃、溶液２の
場合は８０℃とした。これらの仮成形条件は、各層毎に
最適な条件を選択した。そして、ゲルの粘度は１×１０
4Pとした。
置し、減圧下で所定の温度に昇温して、仮成形した。仮
成形時の背圧は、１×１０-4mmHgで、時間は３０分であ
った。また、仮成形時温度は、クラックの発生を防止す
るため、溶液１または溶液３の場合は５０℃、溶液２の
場合は８０℃とした。これらの仮成形条件は、各層毎に
最適な条件を選択した。そして、ゲルの粘度は１×１０
4Pとした。
【００７４】ゲルを基板上に積層する 中間層のゲルを離型し、これをガラス板上の最下層のゲ
ル上に積層した。さらに、型に入ったままの最外層のゲ
ルと前記積層ゲルとを接触させた。
ル上に積層した。さらに、型に入ったままの最外層のゲ
ルと前記積層ゲルとを接触させた。
【００７５】積層ゲルと基板とを一体化させる 前記最外層のゲルと積層ゲルとを、最外層の型で押圧し
ながら、減圧加熱して本成形した。本成形時の背圧は、
１×１０-4mmHgで、時間は１２０分であった。また、最
外層の押圧力は２〜２．５kgf/cm2で、温度は、溶液１
または溶液３の場合８０℃、溶液２の場合１２０℃とし
た。
ながら、減圧加熱して本成形した。本成形時の背圧は、
１×１０-4mmHgで、時間は１２０分であった。また、最
外層の押圧力は２〜２．５kgf/cm2で、温度は、溶液１
または溶液３の場合８０℃、溶液２の場合１２０℃とし
た。
【００７６】（多層被覆基板の性能評価） （凸部の高さのばらつき測定）多層被覆基板の最外層表
面の任意の１０mm角をサンプリングし、レーザ顕微鏡を
用いて凸部の高さを測定した。
面の任意の１０mm角をサンプリングし、レーザ顕微鏡を
用いて凸部の高さを測定した。
【００７７】（耐熱性試験）多層被覆基板を３００℃で
２時間保持し、その後室温に戻して、クラックあるいは
層間剥離の発生を目視により観察した。
２時間保持し、その後室温に戻して、クラックあるいは
層間剥離の発生を目視により観察した。
【００７８】（光学特性測定）上記耐熱性試験の前後
で、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いて、回折格子の回折パター
ン、マイクロレンズの集光性能を測定し、その変化をみ
た。また、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いて、入射角約６゜で
基板表面へレーザを照射した。そして、その反射総量か
ら基板表面でのフレネル反射計算値を算出し、その値を
差し引くことにより、基板内部での反射量を算出し、そ
の変化を評価した。さらに、アッベ屈折率計を用いて、
型平坦部におけるｄ線の屈折率を測定し、その変化を評
価した。
で、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いて、回折格子の回折パター
ン、マイクロレンズの集光性能を測定し、その変化をみ
た。また、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いて、入射角約６゜で
基板表面へレーザを照射した。そして、その反射総量か
ら基板表面でのフレネル反射計算値を算出し、その値を
差し引くことにより、基板内部での反射量を算出し、そ
の変化を評価した。さらに、アッベ屈折率計を用いて、
型平坦部におけるｄ線の屈折率を測定し、その変化を評
価した。
【００７９】（実施例１）ソーダライムガラス板（基
板）、ポリカーボネート板（中間層の型）およびＶ溝型
（最外層の型）それぞれに、固化したときの厚さが２μ
mになるように溶液１を塗布し、仮成形を行った。ここ
で、Ｖ溝型における２μmは、仮成形後のゲルの最も厚
い部分であり、図４（ｃ）におけるＤである。また、本
成形時におけるＶ溝型の押圧力は、２kgf/cm2であっ
た。
板）、ポリカーボネート板（中間層の型）およびＶ溝型
（最外層の型）それぞれに、固化したときの厚さが２μ
mになるように溶液１を塗布し、仮成形を行った。ここ
で、Ｖ溝型における２μmは、仮成形後のゲルの最も厚
い部分であり、図４（ｃ）におけるＤである。また、本
成形時におけるＶ溝型の押圧力は、２kgf/cm2であっ
た。
【００８０】以上の条件で製造された多層被覆基板は、
透明であり、複数の層の厚さ６μm、屈折率１．３９で
あった。この多層被覆基板は、回折格子として利用可能
である。また、この多層被覆基板の凸部の高さのばらつ
きは、０．７μmであった。耐熱性試験の結果、この多
層被覆基板にクラックまたは層間剥離は発生しなかっ
た。さらに、光学特性測定の結果、回折パターン、内部
反射量および屈折率に変化は見られなかった。
透明であり、複数の層の厚さ６μm、屈折率１．３９で
あった。この多層被覆基板は、回折格子として利用可能
である。また、この多層被覆基板の凸部の高さのばらつ
きは、０．７μmであった。耐熱性試験の結果、この多
層被覆基板にクラックまたは層間剥離は発生しなかっ
た。さらに、光学特性測定の結果、回折パターン、内部
反射量および屈折率に変化は見られなかった。
【００８１】なお、この多層被覆基板は、各層の成分が
同じため、ゲルで積層された面が分からなかった。すな
わち、複数の層は全く一体化していた。
同じため、ゲルで積層された面が分からなかった。すな
わち、複数の層は全く一体化していた。
【００８２】（実施例２）ソーダライムガラス板、中間
球面型および球面型それぞれに、固化したときの厚さが
１７μmになるように溶液２を塗布し、仮成形を行っ
た。ここで、前記１７μmは、仮成形後のゲルの最も厚
い部分の厚さである。また、本成形における球面型の押
圧力は、２．５kgf/cm2であった。実施例２の多層被覆
基板の製造工程を図４および図５に示す。
球面型および球面型それぞれに、固化したときの厚さが
１７μmになるように溶液２を塗布し、仮成形を行っ
た。ここで、前記１７μmは、仮成形後のゲルの最も厚
い部分の厚さである。また、本成形における球面型の押
圧力は、２．５kgf/cm2であった。実施例２の多層被覆
基板の製造工程を図４および図５に示す。
【００８３】以上の条件で製造された多層被覆基板は、
透明であり、複数の層の厚さ５０μm、屈折率１．４５
であった。ここで、複数の層の厚さとは、図５（ｅ）に
おけるＨである。この多層被覆基板はマイクロレンズと
して機能し、その焦点距離が１０５μmであった。ま
た、この多層被覆基板の凸部の高さのばらつきは、０．
４μmであった。耐熱性試験の結果、多層被覆基板にク
ラックまたは層間剥離は発生しなかった。光学特性測定
の結果、集光性能、内部反射量および屈折率に変化は見
られなかった。
透明であり、複数の層の厚さ５０μm、屈折率１．４５
であった。ここで、複数の層の厚さとは、図５（ｅ）に
おけるＨである。この多層被覆基板はマイクロレンズと
して機能し、その焦点距離が１０５μmであった。ま
た、この多層被覆基板の凸部の高さのばらつきは、０．
４μmであった。耐熱性試験の結果、多層被覆基板にク
ラックまたは層間剥離は発生しなかった。光学特性測定
の結果、集光性能、内部反射量および屈折率に変化は見
られなかった。
【００８４】なお、この多層被覆基板は、各層の成分が
同じため、ゲルで積層された面が分からなかった。すな
わち、複数の層は全く一体化していた。
同じため、ゲルで積層された面が分からなかった。すな
わち、複数の層は全く一体化していた。
【００８５】（実施例３）屈折率が１．７０の光学ガラ
ス板に、固化したときの厚さが０．２４μmになるよう
に溶液３を塗布した。また、ポリカーボネート板に、固
化したときの厚さが２μmになるように溶液１を塗布
し、これらを個別に仮成形した。実施例３では、実施例
１および実施例２と異なり、最外層の型すなわち球面型
もしくはＶ溝型を使用しなかった。したがって、製造さ
れる多層被覆基板は、光学ガラス板上の積層が２層であ
った。また、本成形時において、ポリカーボネート板を
光学ガラス板に圧力２kgf/cm2で押圧して、多層被覆基
板を製造した。
ス板に、固化したときの厚さが０．２４μmになるよう
に溶液３を塗布した。また、ポリカーボネート板に、固
化したときの厚さが２μmになるように溶液１を塗布
し、これらを個別に仮成形した。実施例３では、実施例
１および実施例２と異なり、最外層の型すなわち球面型
もしくはＶ溝型を使用しなかった。したがって、製造さ
れる多層被覆基板は、光学ガラス板上の積層が２層であ
った。また、本成形時において、ポリカーボネート板を
光学ガラス板に圧力２kgf/cm2で押圧して、多層被覆基
板を製造した。
【００８６】以上の条件で製造された多層被覆基板は、
複数の層の厚さ２μmであった。耐熱性試験の結果、多
層被覆基板にクラックまたは層間剥離は発生しなかっ
た。また、光学特性測定の内、内部反射量の測定のみ行
った。その結果、内部反射量は、０．１%以下で、加熱
前後でその値に変化は見られなかった。
複数の層の厚さ２μmであった。耐熱性試験の結果、多
層被覆基板にクラックまたは層間剥離は発生しなかっ
た。また、光学特性測定の内、内部反射量の測定のみ行
った。その結果、内部反射量は、０．１%以下で、加熱
前後でその値に変化は見られなかった。
【００８７】実施例１〜３の条件と結果とを、以下の表
１にまとめる。
１にまとめる。
【表１】
【００８８】以上の実施例により、以下のことが判る。
この発明のオルガノポリシロキサンを含む複数の層を有
する多層被覆基板は、耐熱性が高く、変色および層間剥
離などの性能変化が発生しない。
この発明のオルガノポリシロキサンを含む複数の層を有
する多層被覆基板は、耐熱性が高く、変色および層間剥
離などの性能変化が発生しない。
【００８９】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明の多層被覆基板によれば、オルガノポリシロキサンを
含む複数の層が積層し一体化したものであり、その最外
層が複数の凸部を具えた基板において、この凸部の高さ
のばらつきが、１μm以下であるので、性能の高い情報
記録媒体および光学部品を得ることができる。
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明の多層被覆基板によれば、オルガノポリシロキサンを
含む複数の層が積層し一体化したものであり、その最外
層が複数の凸部を具えた基板において、この凸部の高さ
のばらつきが、１μm以下であるので、性能の高い情報
記録媒体および光学部品を得ることができる。
【００９０】請求項２に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項１に記載の発明の効果に加え、上記最外層
の凸部の断面が、円弧、楕円孤および山形からなる群よ
り選ばれた少なくとも１つであるので、多層被覆基板を
さまざなな用途に使用することができる。
れば、請求項１に記載の発明の効果に加え、上記最外層
の凸部の断面が、円弧、楕円孤および山形からなる群よ
り選ばれた少なくとも１つであるので、多層被覆基板を
さまざなな用途に使用することができる。
【００９１】請求項３に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、最
外層の凸部に合わせて、下層も凸部を具えるので、各層
のクラックの発生を防止することができる。
れば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、最
外層の凸部に合わせて、下層も凸部を具えるので、各層
のクラックの発生を防止することができる。
【００９２】請求項４に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果
に加え、任意の各層の厚さの比が１〜５であるので、各
層の性質が近く、クラックの発生をより効果的に抑制す
ることができる。
れば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果
に加え、任意の各層の厚さの比が１〜５であるので、各
層の性質が近く、クラックの発生をより効果的に抑制す
ることができる。
【００９３】請求項５に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明の効果
に加え、各層の線膨張率が基板から最外層に向かって段
階的に変化するので、多層被覆基板の一体性を高めるこ
とができる。
れば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明の効果
に加え、各層の線膨張率が基板から最外層に向かって段
階的に変化するので、多層被覆基板の一体性を高めるこ
とができる。
【００９４】請求項６に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明によれ
ば、積層が２層であるので、製造工程を短くすることが
できる。
れば、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明によれ
ば、積層が２層であるので、製造工程を短くすることが
できる。
【００９５】請求項７に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明の効果
に加え、基板が透明体であるので、多層被覆基板を高性
能な光学部品として使用することができる。
れば、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明の効果
に加え、基板が透明体であるので、多層被覆基板を高性
能な光学部品として使用することができる。
【００９６】請求項８に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項７に記載の発明の効果に加え、基板から最
外層に向かって複数の層の屈折率が段階的に変化するの
で、多層被覆基板の光学部品としての性能をさらに高め
ることができる。
れば、請求項７に記載の発明の効果に加え、基板から最
外層に向かって複数の層の屈折率が段階的に変化するの
で、多層被覆基板の光学部品としての性能をさらに高め
ることができる。
【００９７】請求項９に記載の発明の多層被覆基板によ
れば、請求項７または請求項８に記載の発明の効果に加
え、任意の層の厚さをｔx、その屈折率をｎx、透過する
光の波長をλとする場合、ｔx／ｎx＝λ／４の関係を充
たすので、多層被覆基板の内部反射を防止することがで
きる。
れば、請求項７または請求項８に記載の発明の効果に加
え、任意の層の厚さをｔx、その屈折率をｎx、透過する
光の波長をλとする場合、ｔx／ｎx＝λ／４の関係を充
たすので、多層被覆基板の内部反射を防止することがで
きる。
【００９８】請求項１０に記載の発明の多層被覆基板に
よれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、最外層の
屈折率がｎo、中間層の屈折率がｎb、最下層の屈折率が
ｎa、基板の屈折率がｎsである場合、ｎa／ｎb＝√（ｎ
s／ｎo）の関係を充たすので、多層被覆基板の内部反射
をさらに効果的に防止することができる。
よれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、最外層の
屈折率がｎo、中間層の屈折率がｎb、最下層の屈折率が
ｎa、基板の屈折率がｎsである場合、ｎa／ｎb＝√（ｎ
s／ｎo）の関係を充たすので、多層被覆基板の内部反射
をさらに効果的に防止することができる。
【００９９】請求項１１に記載の発明の多層被覆基板に
よれば、請求項９または請求項１０に記載の発明の効果
に加え、透過する光の波長が３８０〜２，０００nmであ
るので、多層被覆基板を光学部品として幅広い範囲で使
用できる。
よれば、請求項９または請求項１０に記載の発明の効果
に加え、透過する光の波長が３８０〜２，０００nmであ
るので、多層被覆基板を光学部品として幅広い範囲で使
用できる。
【０１００】請求項１２に記載の発明の多層被覆基板に
よれば、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明の
効果に加え、最外層がメチルトリエトキシシランからな
り、下層がメチルトリエトキシシランもしくはテトラエ
トキシシランからなるので、多層被覆基板の耐熱性と一
体性とを高めることができる。
よれば、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発明の
効果に加え、最外層がメチルトリエトキシシランからな
り、下層がメチルトリエトキシシランもしくはテトラエ
トキシシランからなるので、多層被覆基板の耐熱性と一
体性とを高めることができる。
【０１０１】請求項１３に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法によれば、オルガノポリシロキサンの溶液を基
板上および型内に流し込み、これらを個別にゲル化さ
せ、その後これらのゲルを基板上に積層し、最外層の型
で押圧しながら基板と一体化させるので、各層表面にク
ラックを発生させることなく、最外層の凸部の寸法精度
の高い多層被覆基板を製造することができる。
製造方法によれば、オルガノポリシロキサンの溶液を基
板上および型内に流し込み、これらを個別にゲル化さ
せ、その後これらのゲルを基板上に積層し、最外層の型
で押圧しながら基板と一体化させるので、各層表面にク
ラックを発生させることなく、最外層の凸部の寸法精度
の高い多層被覆基板を製造することができる。
【０１０２】請求項１４に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法によれば、請求項１３に記載の発明の効果に加
え、任意の層が請求項２または請求項３に記載の形状に
整形される型を使用するので、最外層の凸部が大きい多
層被覆基板を製造することができる。
製造方法によれば、請求項１３に記載の発明の効果に加
え、任意の層が請求項２または請求項３に記載の形状に
整形される型を使用するので、最外層の凸部が大きい多
層被覆基板を製造することができる。
【０１０３】請求項１５に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法によれば、請求項１３または請求項１４に記載
の発明の効果に加え、オルガノポリシロキサンの溶液を
ゲル化させる温度が２０〜１２０℃であって、その後の
基板とゲルの積層体と一体化させる温度が５０〜１５０
℃であるので、各層にクラックを発生させることなく、
能率良く多層被覆基板を製造することができる。
製造方法によれば、請求項１３または請求項１４に記載
の発明の効果に加え、オルガノポリシロキサンの溶液を
ゲル化させる温度が２０〜１２０℃であって、その後の
基板とゲルの積層体と一体化させる温度が５０〜１５０
℃であるので、各層にクラックを発生させることなく、
能率良く多層被覆基板を製造することができる。
【０１０４】請求項１６に記載の発明の多層被覆基板の
製造方法によれば、請求項１３〜１５のいずれか１項に
記載の発明の効果に加え、１×１０4〜１×１０6Pのゲ
ルを積層するので、積層する際にゲルの変形がなく、か
つ基板と複数の層とが密着した多層被覆基板を容易に製
造することができる。
製造方法によれば、請求項１３〜１５のいずれか１項に
記載の発明の効果に加え、１×１０4〜１×１０6Pのゲ
ルを積層するので、積層する際にゲルの変形がなく、か
つ基板と複数の層とが密着した多層被覆基板を容易に製
造することができる。
【図１】（ａ）は、最外層の凸部が錐状の山形である多
層被覆基板の斜視図である （ｂ）は、最外層の凸部が柱状の山形である多層被覆基
板の斜視図である （ｃ）は、Ａ−Ａ鎖線にしたがう断面図である
層被覆基板の斜視図である （ｂ）は、最外層の凸部が柱状の山形である多層被覆基
板の斜視図である （ｃ）は、Ａ−Ａ鎖線にしたがう断面図である
【図２】（ａ）は、最外層の凸部が半球状である多層被
覆基板の斜視図である （ｂ）は、最外層の凸部が半円柱状である多層被覆基板
の斜視図である （ｃ）は、Ｂ−Ｂ鎖線にしたがう断面図である
覆基板の斜視図である （ｂ）は、最外層の凸部が半円柱状である多層被覆基板
の斜視図である （ｃ）は、Ｂ−Ｂ鎖線にしたがう断面図である
【図３】最外層の凸部が半円柱状である多層被覆基板の
要部断面図である
要部断面図である
【図４】（ａ）は、カ゛ラス板にオルカ゛ノホ゜リシロキサンの溶液を塗
布した状態の概要図である （ｂ）は、中間球面型にオルカ゛ノホ゜リシロキサンの溶液を塗布し
た状態の概要図である （ｃ）は、球面型にオルカ゛ノホ゜リシロキサンの溶液を塗布した状
態の概要図である
布した状態の概要図である （ｂ）は、中間球面型にオルカ゛ノホ゜リシロキサンの溶液を塗布し
た状態の概要図である （ｃ）は、球面型にオルカ゛ノホ゜リシロキサンの溶液を塗布した状
態の概要図である
【図５】（ｄ）は、仮成形されたゲルを積層し、本成形
させる際の概要図である （ｅ）は、本成形後、複数の層が一体化した多層被覆基
板の断面図である
させる際の概要図である （ｅ）は、本成形後、複数の層が一体化した多層被覆基
板の断面図である
１ ガラス板 ２ 最下層 ３ 中間層 ４ 最下層 ５ 中間層 １０ 凸部が錐状の山形である最外層 １１ 凸部が柱状の山形である最外層 １２ 凸部が半球状である最外層 １３ 凸部が半円柱状である最外層 ３０ 中間球面型（中間層の型） ３１ 球面型（最外層の型） ４０ 一体化した複数の層 Ｄ 型に注がれた溶液の最も厚い部分 Ｌ 凸部の高さ Ｈ 一体化した複数の層の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｍ
Claims (16)
- 【請求項１】 オルガノポリシロキサンを含む複数の層
が積層し一体化したものであり、その最外層が複数の凸
部を具えた基板において、 これら凸部の高さのばらつきが、１μm以下である多層
被覆基板。 - 【請求項２】 上記最外層の凸部は、その断面形状が、
円弧、楕円孤および山形からなる群より選ばれた少なく
とも１つである請求項１に記載の多層被覆基板。 - 【請求項３】 上記最外層の凸部に合わせて、下層も凸
部を具える請求項１または２に記載の多層被覆基板。 - 【請求項４】 上記複数の層において、最も厚い層と最
も薄い層との厚さの比は、１〜５である請求項１〜３の
いずれか１項に記載の多層被覆基板。 - 【請求項５】 上記の複数の層において、各層の線膨張
率は、基板から最外層に向かって段階的に変化する請求
項１〜４のいずれか１項に記載の多層被覆基板。 - 【請求項６】 上記の複数の層は、２層である請求項１
〜５のいずれか１項に記載の多層被覆基板。 - 【請求項７】 上記基板が透明体である請求項１〜６の
いずれか１項に記載の多層被覆基板。 - 【請求項８】 上記複数の層は、基板から最外層に向か
ってその屈折率が段階的に変化する請求項７に記載の多
層被覆基板。 - 【請求項９】 上記複数の層において、任意の層の厚さ
をｔx、その屈折率をｎx、透過する光の波長をλとする
場合、 ｔx／ｎx＝λ／４の関係を充たす請求項７または請求項
８に記載の多層被覆基板。 - 【請求項１０】 上記複数の層において、最外層の屈折
率がｎo、中間層の屈折率がｎb、最下層の屈折率が
ｎa、基板の屈折率がｎsである場合、 ｎa／ｎb＝√（ｎs／ｎo）の関係を充たす請求項９に記
載の多層被覆基板。 - 【請求項１１】 上記透過する光は、その波長が３８０
〜２，０００nmである請求項９または請求項１０に記載
の多層被覆基板。 - 【請求項１２】 上記複数の層において、最外層がメチ
ルトリエトキシシランからなり、下層がメチルトリエト
キシシランもしくはテトラエトキシシランからなる請求
項１〜１０のいずれか１項に記載の多層被覆基板。 - 【請求項１３】 上記オルガノポリシロキサンの溶液を
基板上および型内に流し込み、これらを個別にゲル化さ
せ、その後これらのゲルを、基板上に積層し最外層の型
で押圧しながら基板と一体化させる多層被覆基板の製造
方法。 - 【請求項１４】 上記型は、任意の層が請求項２または
請求項３に記載の形状に整形されるものである請求項１
３に記載の多層被覆基板の製造方法。 - 【請求項１５】上記オルガノポリシロキサンの溶液をゲ
ル化させる温度が２０〜１２０℃であって、その後の基
板とゲルの積層体とを一体化させる温度が５０〜１５０
℃である請求項１３または請求項１４に記載の多層被覆
基板の製造方法。 - 【請求項１６】 粘度が１×１０4〜１×１０6Pのゲル
を積層する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の多
層被覆基板の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29278097A JP3959803B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | ゾルゲル法による最外層に複数の凸部を有する多層被覆基板の製造方法 |
| EP98940581A EP1025988A1 (en) | 1997-10-24 | 1998-08-27 | Multi-layered coated substrate and method of production thereof |
| US09/529,990 US6753064B1 (en) | 1997-10-24 | 1998-08-27 | Multi-layered coated substrate and method of production thereof |
| PCT/JP1998/003817 WO1999021711A1 (fr) | 1997-10-24 | 1998-08-27 | Substrat a revetement multicouche et son procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29278097A JP3959803B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | ゾルゲル法による最外層に複数の凸部を有する多層被覆基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11123791A true JPH11123791A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3959803B2 JP3959803B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=17786246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29278097A Expired - Fee Related JP3959803B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | ゾルゲル法による最外層に複数の凸部を有する多層被覆基板の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6753064B1 (ja) |
| EP (1) | EP1025988A1 (ja) |
| JP (1) | JP3959803B2 (ja) |
| WO (1) | WO1999021711A1 (ja) |
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| KR100717851B1 (ko) * | 2004-12-14 | 2007-05-14 | 엘지전자 주식회사 | 미세가공 기술을 이용한 마이크로렌즈 배열 시트 및 그제조방법 |
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